厂拌热再生沥青混合料优化设计研究

摘要

与传统的热拌沥青混合料相比，再生沥青混合料配合比设计过程中涉及的变量增多，常规的热拌沥青混合料设计方法已无法满足其配合比设计的需要，而我国《公路沥青路面再生技术规范》JTG F41-2008中并没有对厂拌热再生沥青混合料配合比设计方法进行详细说明，所以说厂拌热再生混合料优化设计的目的就是研究影响再生沥青混合料配合比设计的各个要素，并由此确定能够有效指导现场施工的适宜的厂拌热再生沥青混合料设计方法。
　　由于旧料的添加，再生沥青混合料配合比设计与常规热拌沥青混合料相比，主要差别在于RAP料的性质分析、新沥青用量的计算、再生剂的添加、拌和工艺、矿料级配的调配以及混合料最大理论密度的确定等，以上因素会对再生沥青混合料配合比设计的结果产生直接影响，进而影响混合料性能和工程质量。
　　厂拌热再生混合料优化设计的核心就是在特定的成型方法下保证沥青混合料配合比设计结果能够准确反映再生混合料的真实状况，有效保证再生混合料的综合性能优良，这涉及到配合比设计过程当中的各个步骤，其关键点在于混合料体积参数的确定。本文通过对回收料(RAP)性质、配合比设计影响因素进行分析，包括再生料中的沥青以何种方法回收、新沥青以及再生剂的添加问题、混合料合理的拌和与成型工艺、再生料是否能够完全分散到混合料当中（涉及到合成级配问题）、回收料(RAP)的合理掺配比、混合料的最大理论密度如何确定、最佳沥青含量如何确定等，对马歇尔成型方法下的厂拌热再生沥青混合料进行优化设计。
　　通过对以上影响因素的研究，提出了优化后的适用于实体工程应用的厂拌热再生沥青混合料设计方法建议，为获得综合性能优良的厂拌热再生沥青混合料提供参考。
　　通过AC-20型厂拌热再生沥青混合料配合比优化设计，得出了不同回收料掺配比下的再生混合料最佳新沥青用量，通过对不同旧料掺量下再生混合料的路用性能进行检测，得到了旧料掺配比与混合料高温稳定性、低温抗裂性和抗水损害性的变化规律，分别提出了有无再生剂添加情况下合理的旧料掺量。结果表明，随着旧料掺量的不断提高，混合料的高温稳定性逐渐提高，低温抗裂性逐渐下降，抗水损害能力有所降低;在没有再生剂添加的情况下，推荐回收料掺配比不超过30％;而在有再生剂添加的情况下，推荐回收料掺配比不超过50％。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的提出及研究意义

1．2 国外再生技术发展状况

1．3 国内再生技术发展状况

1．4 主要研究内容及技术路线

第二章 沥青混合料回收料(RAP)性质分析

2．1 回收料(RAP)的颗粒组成分析

2．1．1 回收料(RAP)级配分析

2．1．2 回收料(RAP)矿料级配分析

2．2 回收旧料(RAP)矿料性质分析

2．3 旧沥青回收分析与评价

2．3．1 回收沥青性能影响因素研究

2．3．2 回收沥青中减少残留矿粉的方法研究

2．3．3 回收沥青中减少残留溶剂的方法研究

2．3．4 回收沥青性能

2．4 再生剂

2．4．1 再生剂掺量的确定(沥青调和法)

2．5 本章小结

第三章 厂拌热再生混合料配合比设计影响因素研究

3．1 回收料(RAP)合理掺配率的问题

3．1．1 拌和设备的影响

3．1．2 旧料级配的影响

3．2 新沥青、再生剂的选择问题

3．2．1 根据回收料(RAP)材料的性质、掺配比例选择新沥青等级

3．2．2 计算法确定新沥青等级

3．3 拌和工艺对混合料性能的影响

3．3．1 添加工序与拌和时间

3．3．2 旧料预热温度

3．4 再生沥青混合料级配合成的问题

3．5 混合料最大理论密度的确定方法

3．5．1 有效密度

3．5．2 试验方法

3．5．3 再生混合料最大理论密度结果及分析

3．6 本章小结

第四章 厂拌热再生混合料配合比设计方法建议及设计案例

4．1 厂拌热再生沥青混合料配合比设计方法建议

4．1．1 确定工程设计级配范围

4．1．2 选择RAP掺配比例

4．1．3 选择新沥青标号和再生剂用量

4．1．4 原材料特性分析

4．1．5 矿料配合比设计

4．1．6 马歇尔试验

4．1．7 确定最佳新沥青用量(或新油石比)

4．1．8 配合比设计检验

4．2 基于AC-20型厂拌热再生沥青混合料配合比优化设计

4．2．1 原材料性质分析

4．2．2 矿料配比的确定

4．2．3 混合料最佳新油石比的确定

4．2．4 混合料性能检验

4．2．5 配合比设计结论

4．2．6 不同旧料掺量下再生沥青混合料最佳新沥青用量

4．3 本章小结

第五章 厂拌热再生沥青混合料性能研究

5．1 高温稳定性

5．1．1 未添加再生剂情况下再生沥青混合料的高温性能

5．1．2 添加再生剂情况下再生沥青混合料的高温性能

5．1．3 小结

5．2 再生混合料低温抗裂性

5．2．1 未添加再生剂情况下再生沥青混合料的低温性能

5．2．2 添加再生剂情况下再生沥青混合料的低温性能

5．2．3 小结

5．3 水稳定性试验检验

5．3．1 浸水马歇尔试验

5．3．2 冻融劈裂试验

5．3．3 小结

5．4 本章小结

第六章 主要研究结论和进一步研究的建议

6．1 主要研究结论

6．2 进一步展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果